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UV法COD检测仪设计

作　者: 周才进
导　师: 康戈文
学　校: 电子科技大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: UV法 COD 可编程序控制器
分类号: X832
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

目前测量水质COD的主要方法是化学法。化学法主要是重铬酸钾氧化法,它测量准确,但所需时间长,操作复杂,容易产生二次污染。为解决当前化学COD检测仪器存在的不足,提出“紫外分光光度法(UV法)的COD监测技术”,并开发了基于PLC系统的紫外分光光度法COD在线监测系统。在测量方面综合考查了水体浊度、温度、酸度等干扰因素的影响,并进行了校正;研究了背景污染的种类影响和其它消除背景污染技术的缺陷。主要介绍了测试仪的PLC控制系统总体设计方案、设计过程和硬件组成,列出了具体的A/D转换模块操作步骤、测试仪的控制梯形图及I/O表。该系统主要包括光路系统、水路系统、PLC控制和计算系统三大部分,是具有快速、可靠、无二次污染的在线COD监测系统。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章引言  9-17
  1.1 课题研究的背景与意义  9-15
    1.1.1 水质监测重要意义  9-10
    1.1.2 化学需氧量  10
    1.1.3 常见测量方法  10-14
    1.1.4 UV 法测量方法研究现状  14-15
    1.1.5 开发COD 监测仪器的重要性  15
  1.2 研究内容与目标  15-17
第二章 UV 法COD 检测技术  17-25
  2.1 分子对光的选择吸收原理  17-18
  2.2 Lambert-Beer 定律  18-21
    2.2.1 Lambert-Beer 定律的定义  18-19
    2.2.2 Lambert-Beer 定律的加和性  19
    2.2.3 偏离Lambert-Beer 定律的因素  19-21
  2.3 有机物吸收特性  21-22
  2.4 UV 法测量COD 方法介绍  22-24
  2.5 本章小结  24-25
第三章 UV 法COD 检测仪硬件设计  25-44
  3.1 仪器的总体结构  25-26
  3.2 光路系统的设计  26-32
    3.2.1 光路设计  26-29
    3.2.2 光电传感器电路  29-31
    3.2.3 其他硬件设计  31-32
  3.3 水路系统设计  32-33
  3.4 PLC 的控制系统  33-43
    3.4.1 COD 监测仪控制系统  33
    3.4.2 PLC 系统设计步骤  33-34
    3.4.3 模拟量输入单元C51W-AD081-V1 配置  34-42
    3.4.4 I/O 分配  42-43
  3.5 本章小结  43-44
第4 章 COD 检测仪软件设计及仿真  44-57
  4.1 PLC 程序设计  44-46
    4.1.1 PLC 程序设计方法  44-45
    4.1.2 PLC 编程语言  45-46
    4.1.3 OMRON PLC 编程软件介绍  46
  4.2 模拟量输入信号滤波及整定  46-49
    4.2.1 平移式平均值滤波法  47
    4.2.2 模拟量输入信号的数值整定  47-49
  4.3 UV 法COD 在线监测仪软件设计  49-51
    4.3.1 软件的总体结构  49-51
    4.3.2 软件的模块设计  51
  4.4 软件调试  51-56
    4.4.1 仿真器设置  52-55
    4.4.2 COD 检测仪的软件测试  55-56
  4.5 本章小结  56-57
第五章建模与实验分析  57-72
  5.1 COD 标准曲线的建模  57-70
    5.1.1 吸光度与COD 关系  57-59
    5.1.2 吸光度与浊度关系  59-61
    5.1.3 PH 值与COD 的关系  61-65
    5.1.4 温度对COD 的关系  65-69
    5.1.5 COD 标准曲线公式推导  69-70
  5.2 COD 检测系统测试结果  70-72
    5.2.1 COD 值的样本实验  70-71
    5.2.2 测试结果分析  71-72
第六章总结与展望  72-73
  6.1 总结  72
  6.2 展望  72-73
致谢  73-74
参考文献  74-76
在学期间的研究成果及获奖情况  76-77
附录  77-83

UV法COD检测仪设计

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